LED封装结构及方法、照明装置及显示背光装置与流程

led封装结构及方法、照明装置及显示背光装置
技术领域
1.本技术涉及光电技术领域，尤其涉及一种led封装结构、led封装方法、照明装置及显示背光装置。


背景技术：

2.led(light-emitting diode)也称发光二极管。可应用于显示装置或照明装置。
3.在实现本技术技术方案的创造过程中，发明人发现，led封装结构在应用中需要具有一定的出光角度，相关技术中，为扩大led封装结构的出光角度，通常采用镀膜晶片；镀膜后的晶片虽然可扩大出光角度，但会导致led封装结构的亮度降低。


技术实现要素：

4.本技术的一个目的在于提供一种led封装结构，以解决相关技术中led封装结构采用镀膜晶片扩大出光角度而导致亮度降低的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种led封装结构，所述led封装结构包括：封装支架；led晶片，所述led晶片设置于所述封装支架上；以及封装胶，所述封装胶设置于所述封装支架上并覆盖于所述led晶片；其中，所述封装胶上设置有吸光部，所述吸光部用于吸收所述led晶片发出的光。
6.在一个实施例中，所述吸光部包括多个吸光粒子。
7.在一个实施例中，所述吸光部包括多个黑色吸光粒子。
8.在一个实施例中，所述黑色吸光粒子为炭黑。
9.在一个实施例中，所述吸光部包括吸光层，所述吸光层设置于所述封装胶背离于所述led晶片的一侧。
10.在一个实施例中，所述吸光部设于所述封装胶的顶部；所述封装胶具有供所述led晶片发出的光透过的透光部，所述透光部位于所述吸光部的四周。
11.在一个实施例中，所述吸光部与所述封装胶为一次成型的一体式结构。
12.在一个实施例中，所述封装胶的外表面为球形面。
13.在一个实施例中，所述led晶片为无镀膜led晶片。
14.本技术的另一目的在于提供一种led封装方法，用于制造上述任一实施例所述的led封装结构，所述led封装方法包括：
15.将led晶片设置于封装支架上；
16.在所述封装支架上形成覆盖于所述led晶片的封装胶，并在所述封装胶上形成吸光部。
17.在一个实施例中，所述的在所述封装支架上形成覆盖于所述led晶片的封装胶，并在所述封装胶上形成吸光部，包括：
18.将多个吸光粒子与封装胶体相混合，以形成混合胶体；
19.将所述混合胶体设置于所述封装支架上并覆盖于所述led晶片；
20.将设置有所述混合胶体的所述封装支架倒置，并进行烘烤，以使所述混合胶体固化形成所述封装胶，并在所述封装胶背离于所述led晶片的一侧形成沉降有多个所述吸光粒子的所述吸光部。
21.本技术的又一目的在于提供一种照明装置，所述照明装置包括上述任一实施例所述的led封装结构。
22.本技术的再一目的在于提供一种显示背光装置，所述显示背光装置包括上述任一实施例所述的led封装结构。
23.本技术实施例中上述的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
24.本技术实施例提供的led封装结构，通过设置封装支架、设置于封装支架上的led晶片、设置于封装支架上并覆盖于led晶片的封装胶，封装胶可对led晶片形成防护，提高机械强度，并且具有较好的折射率和透光率，利于提高led封装结构的发光效率；同时，通过在封装胶上设置用于吸收led晶片发出的光的吸光部，可降低吸光部所在部位的局部光强，使led晶片发出的光主要从吸光部四周发出，使得led封装结构的出光光强分布发生改变，可增大led封装结构的出光角度；并且，此种情况下，led晶片无需采用镀膜晶片，不会因镀膜的影响而降低亮度，从而实现在降低对led封装结构的亮度损失的情况下增大出光角度。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为相关技术中的led封装结构的结构示意图；
27.图2为相关技术中的led封装结构的出光示意图；
28.图3为本技术实施例提供的led封装结构的结构示意图；
29.图4为本技术实施例提供的led封装结构的出光示意图；
30.图5为本技术实施例提供的led封装方法的流程示意图；
31.图6为本技术实施例提供的led封装方法的步骤s200的流程示意图；
32.图7为本技术实施例提供的led封装方法的操作示意图。
33.其中，图中各附图标记：
34.01、支架；02、晶片；020、镀层；03、封装体；
35.100、led封装结构；10、封装支架；20、led晶片；30、封装胶；40、吸光部；41、吸光粒子；31、透光部。
具体实施方式
36.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
37.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.led(light-emitting diode)也称发光二极管。可应用于显示装置或照明装置。请参阅图1，相关技术中的led封装结构通常包括支架01、晶片02和封装体03，晶片02设置于支架01上，封装体03覆盖于晶片02。
41.在实现本技术技术方案的创造过程中，发明人发现，led封装结构在应用中需要具有一定的出光角度；其中，出光角度也可以理解为led封装结构的视角；出光角度越大，即视角越大，照射范围也就越大。相关技术中，请参阅图1和图2，为扩大led封装结构的出光角度，led封装结构的晶片02通常采用镀膜晶片，即进行镀膜工艺之后而形成的晶片02，例如在晶片02的顶部进行镀膜而在晶片02的顶部形成有镀层020。其中，镀膜即在晶片上镀上一层或多层物质，让特定波长的光线发生干涉，使得这些波长的光线在某一方向上的光强增强或减弱，使晶片的光学特性(例如反射、投射、吸收、偏振等)相对于镀膜之前发生变化。采用镀膜后的晶片虽然可以扩大led封装结构的出光角度，但会导致晶片在某一个或多个方向上的出光较少；例如，在晶片02的顶部进行镀膜以形成镀层020后，晶片02顶部出光即被镀层020遮盖，导致晶片02顶部出光少，进而导致led封装结构的亮度大幅降低。而且，镀膜工艺增加了晶片制作的复杂度和难度，从而增加了成本。
42.另外，发明人还曾试验，通过对led封装结构的支架进行特殊设计，以及对led封装结构的封装体的点胶高度进行特殊设计，来扩大led封装结构的出光角度的方案。但是，发明人发现，对led封装结构的支架进行设计以及对led封装结构的封装体的点胶高度进行设计的方式，对出光角度的调整有限，效果不理想。
43.基于此，为解决相关技术中led封装结构采用镀膜晶片扩大出光角度而导致亮度降低的技术问题，以实现在降低对亮度的损失的情况下增大led封装结构的出光角度，发明人提出了以下方案。
44.请参阅图3和图4，本技术实施例提供了一种led封装结构100，可应用于显示装置或照明装置上。led封装结构100包括封装支架10、led晶片20以及封装胶30，其中：
45.封装支架10可以包括底部和设于底部上的侧部，底部和侧部可以围合形成空腔，以能够供led晶片20和封装胶30进行设置。当然，在其它一些实施方式中，封装支架10也可以不具有侧部。可以理解，封装支架10可以采用现有技术中的任意一种led封装结构用的封装支架或对现有技术中的封装支架进行改进之后的封装支架，对于封装支架10的具体结
构，在此不做唯一限定。
46.led晶片20设置于封装支架10上。led晶片20可以与封装支架10相电连接，例如可以通过键合线使led晶片20与封装支架10相电连接，但不限于此。将led晶片20设置于封装支架10上也即固晶，可以采用现有技术中的任意一种固晶方式或对现有技术中的固晶方式进行改进之后的固晶方式将led晶片20设置于封装支架10上。其中，led晶片20可以是正装晶片，也可以是倒装晶片，但不限于此。led晶片20也可以视为led芯片。
47.封装胶30设置于封装支架10上并覆盖于led晶片20。可选地，封装胶30可以采用点胶的方式设置于封装支架10上。其中，封装胶30可以采用现有技术中的任意一种led封装结构用的封装胶或对现有技术中的封装胶进行改进之后的封装胶。例如，封装胶30可以包括硅胶、改性硅胶、环氧树脂、改性环氧树脂胶等，但不限于此。
48.其中，封装胶30上设置有吸光部40，吸光部40用于吸收led晶片20发出的光(应理解，所指的吸光部40吸收led晶片20发出的光，并非吸收led晶片20发出的全部的光，而是指照射至吸光部40的光，也即吸收led晶片20发出的部分的光)，以降低吸光部40所在部位的光强，例如可降低led封装结构100的中心光强，增大led封装结构100的出光角度。吸光部40即为能够吸收光线的部件或部位，包括能够吸收光线的材料。
49.本技术实施例提供的led封装结构100，通过设置封装支架10、设置于封装支架10上的led晶片20、设置于封装支架10上并覆盖于led晶片20的封装胶30，封装胶30可对led晶片20形成防护，提高led封装结构100整体机械强度，并且由于封装胶30具有较好的折射率和透光率，利于提高led封装结构100的发光效率；同时，通过在封装胶30上设置用于吸收led晶片20发出的光的吸光部40，可降低吸光部40所在部位的局部光强，使led晶片20发出的光主要从吸光部40四周发出，使得led封装结构100的出光光强分布发生改变，可增大led封装结构100的出光角度；并且，此种情况下，led晶片20无需采用镀膜晶片，不会因镀膜的影响而降低亮度，从而实现在降低对led封装结构100的亮度损失的情况下增大出光角度，而且由于led晶片20无需镀膜，可简化led晶片20的制程，降低成本。
50.另外，发明人曾试验在led封装结构的封装胶上设置扩散材料或在封装胶中掺入扩散材料，以使扩散材料对led晶片发出的光进行反射和/或折射，从而扩大led封装结构的出光角度的方案。但是发明人发现，由于扩散材料为对光线起反射和/或折射作用而扩大出光角度的添加剂，为白色添加剂，例如可以是氧化钛、氧化铝、二氧化硅等，在扩散材料扩大led封装结构的出光角度时，需要考虑反射和/或折射对光型的影响因素，对材料的一致性要求较高，工艺控制难度较大，影响最后对扩大出光角度的结果的控制。而本技术实施例提供的led封装结构100，通过在封装胶30上设置用于吸收led晶片20发出的光的吸光部40，吸光部40可直接吸收光线以降低局部光强而增大led封装结构100的出光角度，与扩散材料增大出光角度的原理相反，因此无需考虑反射和/或折射对光型的影响因素，工艺控制简单，更加利于实际应用。
51.在一个实施例中，请参阅图3和图4，吸光部40包括多个吸光粒子41。吸光粒子41即为能够吸收光线的粒子，可以采用各种能够吸收光线的材料制成。其中，吸光粒子41可以通过掺入的方式设置于封装胶30的内部，也可以通过涂覆、热喷涂、静电喷涂、丝网印刷等方式设置在封装胶30的外表面，但不限于此。
52.如此设置，通过设置吸光部40包括多个吸光粒子41，利于通过控制吸光粒子41的
添加量而控制对led封装结构100的出光角度的扩大(例如在一定范围内，吸光粒子41的添加量越多时，对led封装结构100的出光角度的扩大越明显)，更加利于工艺控制，能够更加灵活地控制led封装结构100的出光角度。而且，多个吸光粒子41的形式，更加利于采用掺入的方式设置于封装胶30的内部，利于生产制造，且可提高吸光部40的稳固性和使用寿命，从而提高扩大led封装结构100的出光角度的稳定性。
53.可以理解，吸光部40除包括多个吸光粒子41之外，还可以包括胶体，以供与吸光粒子41混合。可选地，在吸光粒子41通过掺入的方式设置于封装胶30的内部时，胶体即为封装胶30的一部分。可选地，在吸光粒子41通过涂覆、热喷涂、静电喷涂、丝网印刷等方式设置在封装胶30的外表面时，可以与胶体混合之后再设置于封装胶30的外表面；其中，胶体可以采用与封装胶30相同的材料，当然也可以采用不同的材料。
54.需要说明的是，吸光部40的结构不限于此。可选地，在其他一些实施方式中，吸光部40可以包括能够吸收光线的吸光层，即为层状结构或片状结构，吸光层可以采用能够吸收光线的材料制成，例如各种黑色吸光材料，但不限于此。吸光层可以设置于封装胶30背离于led晶片20的一侧，例如可以设置于封装胶30的外表面。
55.可选地，在一个实施例中，请参阅图3和图4，吸光部40包括多个黑色吸光粒子。黑色吸光粒子即为能够吸收光线的黑色的粒子，可以由各种能够吸收光线的黑色的材料制成。
56.如此设置，通过采用黑色吸光粒子，对光线吸收能力较强，利于提高吸光部40对led晶片20发出的光的吸收效果，进而利于扩大led封装结构100的出光角度。
57.可选地，在一个实施例中，黑色吸光粒子为炭黑。
58.如此设置，由于炭黑具有很高的黑度，为黑色添加剂，不具备反射和折射效果，而是直接吸收光线，对光线吸收能力较强，利于提高对吸光部40所在部位的光强的减弱效果，进而提高对led封装结构100的出光角度进行扩大的效果；且炭黑呈粉末状，通过控制添加量即可控制led封装结构100的出光角度，无需考虑反射和/或折射对光型的影响，能够更加灵活地控制led封装结构100的出光角度。而且，由于炭黑的制备工艺，径粒通常较业内常规扩散材料的径粒更小，当采用掺入封装胶30中的方式设置于封装胶30上时，在封装胶30成型过程中，炭黑扩散更慢，分布更加均匀，利于提高对led封装结构100的出光角度进行扩大的效果，而扩散材料则在封装胶30中扩散较快而导致分布不均，影响对led封装结构100的出光角度进行扩大的效果。
59.需要说明的是，黑色吸光粒子不限于为炭黑，还可以是碳纳米管、石墨、黑色素、铁黑、石墨烯等，但不限于此。吸光部40可以仅包括上述各种黑丝吸光粒子中的一种，也可以包括上述各种黑色吸光粒子中的多种。
60.还需要说明的是，吸光粒子41不限于为黑色吸光粒子，在其他一些实施方式中，吸光粒子41还可以是其他颜色的吸光粒子，只要能够吸收光线的粒子均可。
61.在一个实施例中，请参阅图3和图4，吸光部40设于封装胶30的顶部(也即封装胶30背离于led晶片20的一侧)。例如，吸光部40可以设于封装胶30高度的三分之二以上的部位，但不限于此，具体高度及位置可根据实际需求进行设置。封装胶30具有供led晶片20发出的光透过的透光部31，透光部31位于吸光部40的四周，透光部31即为封装胶30的允许光透过的部分。
62.如此设置，由于吸光部40设于封装胶30的顶部，因此可通过吸收照射至封装胶30顶部的光线，以降低或减弱led封装结构100的中心光强，使得光线主要由吸光部40四周的透光部31发出，使得led封装结构100的出光光强分布发生改变，可有效增大led封装结构100的出光角度。
63.可选地，吸光部40可以设于封装胶30的顶部的中心位置，可有效降低led封装结构100的中心光强，提高对led封装结构100的出光角度进行扩大的效果。
64.需要说明的是，吸光部40的设置位置不限于此。可选地，在其他一些实施方式中，吸光部40也可以沿封装胶30的高度方向设于封装胶30的内部的中部，也可以偏于封装胶30的中心而设于封装胶30的侧部。
65.在一个实施例中，请参阅图3和图4，吸光部40与封装胶30为一次成型的一体式结构。例如，当吸光部40包括吸光粒子41时，吸光粒子41可以掺入处于液体或熔融状态时的封装胶30中进行混合，在封装胶30固化后即形成于封装胶30的内部。
66.如此设置，吸光部40与封装胶30一次成型即可，利于吸光部40的成型，可简化工艺；并且，吸光部40与封装胶30为一次成型的一体式结构，使得整体结合更为牢靠，利于提高吸光部40吸收光线的稳定性。
67.需要说明的是，在其他一些实施方式中，吸光部40也可以与封装胶30为分体成型；例如，可以在封装胶30成型后，再将吸光部40通过涂覆、热喷涂、静电喷涂、丝网印刷、粘接等方式设置在封装胶30的外表面，但不限于此。
68.在一个实施例中，请参阅图3和图4，封装胶30的外表面为球形面，所指球形面并非为完整的球形，可以是球形的一部分表面，也可以理解为曲面。
69.如此设置，由于将封装胶30的外表面设置为球形面，因此利于光线的发出，更加利于扩大led封装结构100的出光角度。尤其是在此种情况下，吸光部40设于封装胶30的顶部时，可有效扩大led封装结构的出光角度。
70.需要说明的是，封装胶30的外表面不限于为球形面。可选地，在其他一些实施方式中，封装胶30的外表面也可以为平面或其他形状的外表面。
71.在一个实施例中，请参阅图3和图4，led晶片20为无镀膜led晶片，即不经过镀膜工艺的led晶片。
72.如此设置，可简化led晶片20的制程，降低成本。并且由于无镀膜，使得led晶片20的出光未被遮盖，可使led晶片20顶部正常出光，不会因镀膜而导致led封装结构100的亮度降低，如图4所示。而设置有镀膜的led晶片，则会造成led晶片的顶部出光被遮盖，导致顶部出光较少，如图2所示。
73.在一个实施例中，请参阅图3和图4，led封装结构100可以为plcc球面封装结构，但不限于此。其中，plcc的英文全称为plastic leaded chip carrier。
74.如此设置，plcc球面封装结构，利于光线的发出，更加利于扩大led封装结构100的出光角度；尤其是在此种情况下，吸光部40设于封装胶30的顶部时，可有效扩大led封装结构的出光角度。
75.可以理解，led封装结构100除包括封装支架10、led晶片20、封装胶30等元件之外，还可以包括其他元件，其他元件可采用现有的led封装结构的元件，这对于本领域普通技术人员而言是熟知的，为描述简要，在此不赘述。
76.请参阅图3、图5和图7，本技术实施例还提供一种led封装方法，用于制造上述任一实施例的led封装结构100。led封装方法包括：
77.s100：将led晶片20设置于封装支架10上。可将led晶片20键合在封装支架10上。此步骤也可以理解为固晶。
78.s200：在封装支架10上形成覆盖于led晶片20的封装胶30，并在封装胶30上形成吸光部40。
79.本技术实施例提供的led封装方法，用于制造出上述任一实施例的led封装结构100，通过在封装胶30上形成用于吸收led晶片20发出的光的吸光部40，可降低吸光部40所在部位的局部光强，使led晶片20发出的光主要从吸光部40四周发出，使得led封装结构100的出光光强分布发生改变，可增大led封装结构100的出光角度；并且，此种情况下，led晶片20无需采用镀膜晶片，不会因镀膜的影响而降低亮度，从而实现在降低对led封装结构100的亮度损失的情况下增大出光角度，而且由于led晶片20无需镀膜，可简化led晶片20的制程，降低成本。并且工艺控制简单，更加利于实际应用。
80.可选地，在一个实施例中，请参阅图6和图7，s200：在封装支架10上形成覆盖于led晶片20的封装胶30，并在封装胶30上形成吸光部40，包括：
81.s210：将多个吸光粒子41与封装胶体相混合，以形成混合胶体。其中，封装胶体可以是硅胶，但不限于此。
82.s220：将混合胶体设置于封装支架10上并覆盖于led晶片20。例如，可以采用点胶的方式将混合胶体设置于封装支架10上。可选地，可以将混合胶体设置于封装支架10上并使其外表面形成球面。
83.s230：将设置有混合胶体的封装支架10倒置，并进行烘烤，以使混合胶体固化形成封装胶30，并在封装胶30背离于led晶片20的一侧形成沉降有多个吸光粒子41的吸光部40。其中，烘烤可采用低温烘烤，以降低封装胶体的黏度，使吸光粒子41沉降。烘烤温度等工艺参数可以采用现有的烘烤工艺参数，在此不赘述。
84.如此设置，通过将吸光粒子41与封装胶体混合后形成混合胶体，再将混合胶体设置于封装支架10上，利于控制吸光粒子41的添加量(或吸光粒子41浓度)而控制对led封装结构100的出光角度的扩大；且吸光粒子41与封装胶体为一次成型，利于封装胶30与吸光部40形成一体式结构，不仅利于生产制造，简化工艺，且可提高吸光部40的稳固性和使用寿命，从而提高扩大led封装结构100的出光角度的稳定性；并且，通过将设置有混合胶体的封装支架10倒置并进行烘烤，可使吸光粒子41在重力作用下自然沉淀，以集中沉降于混合胶体背离于led晶片20的一侧，从而与混合胶体在烘烤作用下固化成型，从而可在封装胶30的顶部形成吸光部40，以达到一次光学设计效果，使得吸光部40可通过吸收照射至封装胶30顶部的光线，以降低或减弱led封装结构100的中心光强，使光线主要由吸光部40的四周发出，使得led封装结构100的出光光强分布发生改变，可有效增大led封装结构100的出光角度。
85.需要说明的是，步骤s200的具体方法步骤不限于上述方法步骤。可选地，在其他一些实施方式中，也可以是先将封装胶体设置于封装支架10上并覆盖于led晶片20；然后进行烘烤使封装胶体固化成型，以形成封装胶30；最后再将吸光部40设置于封装胶30的外表面，例如，可通过涂覆、热喷涂、静电喷涂、丝网印刷、粘接等方式在封装胶30的外表面形成吸光
部40。
86.可以理解，在本技术各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。
87.本技术实施例还提供一种照明装置，照明装置包括上述任一实施例的led封装结构100。
88.由于本技术实施例提供的照明装置采用了上述的led封装结构100，因而其同样具有上述任一实施例的led封装结构100的技术方案所带来的技术效果，在此不再赘述。
89.本技术实施例还提供一种显示背光装置，显示背光装置包括上述任一实施例的led封装结构100。其中，显示背光装置可以作为液晶面板、电子纸、oled面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件的背光。
90.由于本技术实施例提供的显示背光装置采用了上述的led封装结构100，因而其同样具有上述任一实施例的led封装结构100的技术方案所带来的技术效果，在此不再赘述。
91.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。